Jak se valence liší od oxidačního stavu

Valence a stupeň oxidace jsou pojmy často používané v anorganické chemii. V mnoha chemických sloučeninách se hodnota valence a stupeň oxidace prvku shodují, proto se žáci a studenti často zmatují. Tyto koncepty mají opravdu něco společného, ​​ale rozdíly jsou významnější. Abychom pochopili rozdíl mezi těmito dvěma koncepty, stojí za to vědět o nich více.

Informace o oxidaci

Stupeň oxidace je pomocné množství přisuzované atomu chemického prvku nebo skupiny atomů, která ukazuje, jak jsou společné páry elektronů rozděleny mezi interagující prvky.

Toto je pomocná hodnota, která nemá fyzický smysl jako takový. Její podstata je jednoduše vysvětlena pomocí příkladů:

Molekula soli NaCl se skládá ze dvou atomů - atomu chloru a atomu sodíku. Vazba mezi těmito atomy je iontová. Sodík má 1 elektron na úrovni valence, což znamená, že má jeden společný elektronový pár s atomem chloru. Z těchto dvou prvků je chlor více elektronegativní (má schopnost směšování elektronových párů k sobě), pak se k němu přesune pouze jeden společný pár elektronů. Ve sloučenině má prvek s vyšší elektronegativitou negativní stupeň oxidace, méně elektronegativní, resp. Pozitivní, a jeho hodnota se rovná počtu společných párů elektronů. U uvažované molekuly NaCl budou oxidační stavy sodíku a chloru vypadat takto:

+1 -

NaCl

Chlor, s elektronovým párem, který je k němu přemístěn, je nyní považován za anion, tj. Atom, který má připojený další elektron k sobě a sodík - jako kation, tj. Atom, který daruje elektron. Při záznamu stupně oxidace na prvním místě je ale znaménko a ve druhé číselné hodnotě a při záznamu iontového náboje - naopak.

Stupeň oxidace může být definován jako počet elektronů, které pozitivní ion chybí na elektroneutrálním atomu, nebo které je třeba vzít z negativního iontu, aby se oxidovaly na atom. V tomto příkladu je zřejmé, že pozitivní ion sodíku v důsledku přemístění elektronového páru postrádá elektron a iont chloru má jeden další elektron.

Stupeň oxidace jednoduché (čisté) látky, bez ohledu na její fyzikální a chemické vlastnosti, je nula. Například molekula 02 sestává ze dvou atomů kyslíku. Mají stejné hodnoty elektronegativity, takže společné elektrony se k žádné z nich nepřevádějí. To znamená, že elektronový pár je striktně mezi atomy, protože stupeň oxidace bude nulový.

U některých molekul může být obtížné určit, kde se elektrony pohybují, zejména pokud jsou v nich tři nebo více prvků. Pro výpočet stupně oxidace v takových molekulách je třeba použít několik jednoduchých pravidel:

  1. Atom vodíku má téměř vždy konstantní oxidační stav +1.
  2. Pro kyslík je toto číslo -2. Výjimkou z tohoto pravidla jsou pouze oxidy fluoridů.

+2 -1 +1 -

OF 2 a O 2 F 2,

Vzhledem k tomu, že fluor je prvkem s nejvyšší elektronegativitou, přesouvá tedy vždy vzájemně působící elektrony směrem k sobě. Podle mezinárodních pravidel se nejprve zaznamenává prvek s nižší elektricky zápornou hodnotou, protože kyslík je v těchto oxidech na prvním místě.

  • Pokud shrneme všechny oxidační stavy v molekule, dostaneme nulu.
  • Pro atomy kovů charakterizované kladným stupněm oxidace.

Při výpočtu stupňů oxidace je třeba mít na paměti, že největší stupeň oxidace prvku je roven počtu jeho skupiny a minimum je číslo skupiny mínus 8. U chloru je maximální možná hodnota stupně oxidace +7, protože je v 7. skupině a minimum je 7-8 = -1.

Obecné informace o valenci

Valence je počet kovalentních vazeb, které prvek může tvořit v různých sloučeninách.

Na rozdíl od stupně oxidace má pojem valence skutečný fyzikální význam.

Nejvyšší valenční index se rovná číslu skupiny v periodické tabulce. Síra S se nachází v 6. skupině, to znamená, že její maximální valence je 6. Ale může to být také 2 (H 2 S) nebo 4 (SO 2 ).

Téměř všechny prvky jsou charakterizovány variabilní valencí. Existují však atomy, pro které je tato hodnota konstantní. Patří mezi ně alkalické kovy, stříbro, vodík (jejich valence je vždy 1), zinek (valence je vždy 2), lanthanum (valence je 3).

Co je běžné ve valenci a oxidaci

  1. Pro označení, a to, a jiné velikosti použít kladná celá čísla, která jsou zapsána přes latinské označení prvku.
  2. Nejvyšší valence, stejně jako největší stupeň oxidace, se shoduje s číslem skupiny prvku.
  3. Stupeň oxidace jakéhokoliv prvku v komplexní sloučenině se shoduje s číselnou hodnotou jednoho z valenčních ukazatelů. Například chlor, který je v 7. skupině, může mít valenci 1, 3, 4, 5, 6 nebo 7, což znamená, že možné stupně oxidace jsou ± 1, + 3, + 4, + 5, + 6, + 7.

Hlavní rozdíly mezi těmito pojmy

  1. Pojem "valence" má fyzický význam a stupeň oxidace je pomocný termín, který nemá žádný skutečný fyzický význam.
  2. Stupeň oxidace může být nula, více nebo méně než nula. Valence je přísně větší než nula.
  3. Valence odráží počet kovalentních vazeb a stupeň oxidace - distribuce elektronů ve sloučenině.

Doporučená

Co je lepší Ascoril nebo Lasolvan a jak se liší
2019
Jaký je rozdíl mezi soudcem a druhým vysokoškolským vzděláním?
2019
Visa a Mastercard: jak se liší a co je lepší
2019